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우리 몸의 모든 세포는
주변 세포와 분리되어 있습니다.
세포 가장 바깥에 있는 층 때문이죠.
이것이 세포막입니다.
세포막은 견고한 동시에 유연해야 하죠.
세포막이 금속으로 만들어졌다고 상상해봅시다.
세포의 내부를 보호하는 데는 아주 좋지만
물질이 이동할 순 없어요.
세포막이 망사스타킹처럼 생겼다면요?
물질은 아주 잘 빠져나가겠죠
하지만 쉽게 찢어질거예요.
그래서 이상적인 세포막은 이 둘의 중간쯤이어야 합니다.
지난 수 세기 동안
세포막이 어떤 일을 하는지 알게 되었습니다.
1800년대 후반에 이 이야기가 시작됩니다.
전해 오는 이야기에 따르면
아그네스 포켈스라는 독일 여성이 설거지를 하고 있었습니다.
그는 왜 모든 세제가 같은 방법으로
기름기를 없애지 못하는지 관찰하였고
궁금해 했죠.
그래서 물이 든 쟁반 표면에 생긴
비누막의 두께를
조심스럽게
측정했습니다.
그 후 1920년대에 GE 과학자인
어빙 랭무어와 캐서린 블로젯은
더 정교한 장치로 그 문제를 다시 실험했습니다.
그리고 이들은 그 막이 사실은
기름 분자의 단층이라는 것을 알아냈습니다.
각각의 기름 분자의 한 쪽 면은
물을 좋아해서 물 위에 떠있고
다른 면은 물을 싫어해서
물 밖으로 튀어나오죠.
그렇다면 이것이 세포막과 무슨관련이 있을까요?
20세기가 되어서야
화학자 찰스 오버턴와 한스 마이어는
세포막이 기름과 같은 물질로
이루어져 있다는 사실을
보일 수 있었습니다.
물을 좋아하는 부분과
물을 싫어하는 부분이 있다는 것을 말이죠.
우리는 이제 이러한 물질을 지방질(지질)이라고 합니다.
1925년에 두 명의 과학자
이버트 고터와 프랑수아 그랜들은
우리의 이해 영역을 더 넓혔습니다.
이들은 실험을 했는데
세포막이
하나의 층으로 이루어진
단일층인지
아니면 한 층에 또 하나가 포개진
이중층인지 알기위해서였죠.
고터와 그랜들은 피를 뽑았습니다.
개,
양,
토끼
염소
기니피그
그리고 지원자에게서 말이죠.
그들은 각 샘플의
적혈구에서
지방질을 모두 추출했습니다.
그리고 이 추출물 몇 방울을
물 위에 떨어뜨렸습니다.
예상했던 대로 지방질은 기름처럼
하나의 층으로 퍼졌습니다.
고터와 그랜들은 이 층의 높이를 측정할 수 있었죠.
단층의 표면 넓이와
온전한 적혈구의 표면 넓이를 비교할 수 있으면
구별할 수 있을 겁니다.
적혈구 막이 단층인지
이중층인지 말이죠.
실험을 잘 이해하기 위해
샌드위치를 보도록 합시다.
지금보고 있는 샌드위치의 표면적을 알고 싶다면
먼저 빵 한 장의 넓이를 알아야 합니다.
여기에는 두 장이 있지만요.
정확히 한장 위에 한장이 더 포개져 있는 것이죠.
하지만 샌드위치를 열어서
나란히 놓으면
표면적은 두배가 되겠죠.
고터와 그랜델의 실험은
기본적으로 이와 같죠.
펼친 샌드위치는 단층의 형태입니다.
추출된 세포의 지방질이 펼쳐진 것처럼 말이죠.
포개 놓은 샌드위치는 온전한 적혈구 막과 같죠.
자 이것 보세요. 그들은 2대1의 비를 관찰했고
의문의 그림자를 넘어 증명해냈어요.
세포막은 이중층이고
이것이 포개어 있지 않을 때는
두배로 넢은 크기의 단층으로 있다는 것을요.
DNA의 이중나선이 설명되기
30년 전에
주방세제와 관련된
단순한 실험이
세포의 기본 구조에 대한
깊은 이해를 가능하게 한 것이죠.